TWI489008B

TWI489008B - 具耐磨潤滑特性之金屬基材及其製造方法

Info

Publication number: TWI489008B
Application number: TW102128826A
Authority: TW
Inventors: 李九龍; 曾纓婕
Original assignee: 龍華科技大學
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-06-21
Also published as: TW201506207A

Description

具耐磨潤滑特性之金屬基材及其製造方法

本發明係關於一種具耐磨潤滑特性之金屬基材及其製造方法，尤指一種利用兩階段氧化處理製程之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法。本發明亦有關於依據此製造方法所製備之具耐磨潤滑特性之金屬基材。

鋁和鋁合金由於密度小且易於加工，可以製造成非常複雜的零件，故其廣泛地應用於工業中。舉例而言，除了輪胎和椅墊之外，自行車從車身至所有零件幾乎全部可由鋁合金製造。然而，雖然鋁易於與氧反應，而在其表面生成一層薄的氧化膜，但仍無法達到工業界耐磨性的要求，是以目前市場上大多利用陽極氧化處理方式以改善鋁或鋁合金表層結構強化耐磨及耐蝕性。

常見的鋁或鋁合金表面處理技術主要有化成、陽極氧化、電鍍、化學鍍、電子束合金化、雷射合金化、物理氣相沉積和微弧氧化處理技術。是以，目前已有許多發明企圖基於上述表面處理技術發展同時兼具高耐磨性、耐蝕性及高硬度特徵之鋁合金基材。舉例而言，如大陸專利公開號第101240440A號所揭露利用陽極氧化製備高硬度大孔徑厚膜的方法，其係利用陽極氧化處理形成具有大孔徑之氧化鋁膜，接著再將常見之固體潤滑劑填入其中以提升其潤滑效果。然而，由於陽極氧化處理所製備之氧化鋁膜為非結晶型之氧化鋁，其硬度、耐蝕及耐熱性均不足，且填入其孔隙中的固體潤滑劑也容易從中脫落，從而劣化此法所製備之鋁合金基材之耐磨及潤滑性。此外，如大陸專利公開號第102304739A號所揭露將固體潤滑材料添加於電解液中，使得固體潤滑材料能於微弧氧化處裡的過程中，附著於所形成之氧化層中。雖然相較於陽極氧化處理，微弧氧化處理所形成之結晶型氧化鋁膜具有較佳的硬度，但在考量到與前例相似的情況下，所能添加於電解液中的固體潤滑材料含量非常有限，是以所能夠附著於氧化鋁層中的固體潤滑材料含量不易滿足產品需求。是以，迄今仍無任何有效的表面處理方法能夠同時製備兼具潤滑性及高硬度之鋁合金基材。

據此，若能發展一能製備同時兼具潤滑性、高耐磨、高耐熱及高硬度之鋁合金基材，對於相關產業之發展俾有其助益。

本發明之主要目的係在提供一種具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，俾能透過本發明之製造方法製備同時兼具潤滑性、高耐磨、高耐熱及高硬度之鋁合金基材。

為達成上述目的，本發明之一態樣係提供一種具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其步驟包括：(A)提供一基材，該基材可為鋁或鋁合金；(B)將該基材浸置於一酸性電解液中，並藉由一陽極氧化處理使該基材表面形成一第一氧化層；以及(C)將該基材浸置於一鹼性電解液中，並藉由一微弧氧化處理使該第一氧化層表面形成一第二氧化層。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，為了改善金屬基材之耐磨潤滑特性，本領域技術人員可選擇性地在該陽極氧化處理、該微弧氧化處理、該陽極氧化處理及該微弧氧化處理之間、或其組合的過程中，添加適當的潤滑材料以達成本發明之目的。舉例而言，於本發明之一態樣中，可於步驟(B)、步驟(C)、或其組合中，添加適當的潤滑材料，或者可於步驟(B)之後與步驟(C)之前，更包括一步驟(C1)：塗佈一固體潤滑層於該第一氧化層表面。換言之，於本發明之一態樣中，該酸性電解液、該鹼性電解液、或該固體潤滑層之一者或多者更可包括一潤滑材料，使其形成之該第一氧化層、該第二氧化層、或該固體潤化層之一者或多者可藉由該潤滑材料之存在而具有較佳的耐磨潤滑特性，從而達到改善金屬基材之耐磨潤滑特性之目的。更詳細的說，舉例而言，於本發明之一態樣中，該酸性電解液、該鹼性電解液、及該固體潤滑層之至少一者可包含該潤滑材料；於另一態樣中，該酸性電解液及該鹼性電解液可分別同時包含該潤滑材料；於又一態樣中，該酸性電解液及該固體潤滑層可分別同時包含該潤滑材料；於再一態樣中，該鹼性電解液及該固體潤滑層可分別同時包含該潤滑材料；或者，於又一態樣中，該酸性電解液、該鹼性電解液、及該固體潤滑層可同時包含該潤滑材料中，本領域技術人員可視其實際製程之需求而調整，本發明並不僅限於此。再者，於本發明中，只要能達到改善金屬基材之耐磨潤滑特性之功效，本發明並不特別限制潤滑材料之型態(例如，液態或固態等)或種類(例如，有機化合物或無機化合物等)。舉例而言，於本發明之一態樣中，該潤滑材料可包括聚四氟乙烯、二硫化鉬、硫化鎢、氮化硼、碳奈米纖維、硬脂酸鋅、或其組合。於本發明之一具體態樣中，該潤滑材料則可為聚四氟乙烯，但本發明並不以此為限。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，任何習知方法皆可單獨或組合以形成該固體潤滑層，例如，可使用刮刀法、浸塗法、旋塗法、印刷法、或其組合，本發明並不特別限制。舉例而言，於本發明之一態樣中，可使用浸塗法形成該固體潤滑層。此外，可利用溶劑法或溶膠凝膠法準備形成該固體潤滑層所需之溶液。詳而言之，於本發明之一具體態樣中，可先將上述潤滑材料分散於一適當溶劑中，以形成一適當濃度之溶液。接著，再將該含有潤滑材料之溶劑塗佈於該基材上並乾燥揮發該溶劑，從而形成該固體潤滑層。於本發明之另一具體態樣中，可將上述潤滑材料配製為一溶膠溶液，並塗佈於該基材上使其形成凝膠體。接著，再加熱乾燥該凝膠體以形成該固體潤滑層。上述方法僅為舉例說明，本發明不應僅限於此。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，為了避免該固體潤滑層導致基材電阻過大而阻礙進行步驟(C)之微弧氧化處理，於步驟(C1)之後與步驟(C)之前，本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法更可包括一步驟(C2)：去除部分該固體潤滑層以露出部分第一氧化層。舉例而言，於本發明之一具體態樣中，可利用溶膠凝膠法形成該固體潤滑層，並於加熱乾燥前去除部分凝膠體以露出部分第一氧化層，從而避免因固體潤滑層導致基材電阻過大之情形。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，為了改善金屬基材之耐磨潤滑特性，於步驟(B)之後與步驟(C1)之前，更可包括一步驟(B1)：將該基材浸置於一磷酸溶液以進行一擴孔處理，從而使得該潤滑材料更易於分佈於該第一氧化層上。

如上所述，除了透過塗佈該固體潤滑層提供該潤滑材料之外，亦可透過適當方式將潤滑材料添加於該酸性電解液或該鹼性電解液之一者或兩者中，從而於該陽極氧化處理或該微弧氧化處理之一者或兩者的過程中，使得潤滑材料形成於該第一氧化層或該第二氧化層之一者或兩者上。然而，鑒於上述氧化處理需具有適當導電性之電解液，該潤滑材料於該酸性電解液或該鹼性電解液之含量不宜過量，從而保持該酸性電解液或該鹼性電解液之導電性適於應用至該陽極氧化處理或該微弧氧化處理。舉例而言，於本發明之一態樣中，基於該酸性電解液或該鹼性電解液之總體積，該潤滑材料之固含量可為0.2至10g/L，但本發明並不特別以此為限。

此外，當該潤滑材料分散於該酸性電解液或該鹼性電解液時，考量潤滑材料之分散特性，該潤滑材料更可包括一界面活性劑，從而提高潤滑材料於電解液中的分散性。舉例而言，於本發明之一態樣中，可透過十二烷基硫酸鹽(如十二烷基硫酸鈉(Sodium dodecyl sulfate，SDS)包覆上述潤滑材料(如聚四氟乙烯)，從而改善該潤滑材料於電解液中的分散性。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，只要能用於進行上述陽極氧化處理及微弧氧化處理，任何習知之酸性電解液及該鹼性電解液之組成皆可使用，本發明並無特別限制。舉例而言，於本發明之一態樣中，該酸性電解液可包括硫酸、磷酸、草酸或其組合；該鹼性電解液可包括矽酸鹽、磷酸鹽類(如六偏磷酸鈉、次磷酸鹽)、鎢酸鹽或其組合，但本發明並不僅限於此。

類似地，於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，只要能進行上述陽極氧化處理及微弧氧化處理，任何習知可推知之操作參數皆可使用，本發明並不特別限制。舉例而言，於本發明之一態樣中，該陽極氧化處理之電流密度可為0.2至5A/dm² ，電壓可為15V至150V，氧化時間可為5至30分鐘；該微弧氧化處理之電流密度可為1至10A/dm² ，電壓可為200V至800V，占空比為50%至90%，氧化時間可為5至60分鐘，但本發明並不僅限於此。然而，應了解的是，由於本發明係為進行兩步驟之氧化處理，是以於進行步驟(C)之微弧氧化處理時，為避免因微弧氧化處理時，瞬間火花放電造成該第一氧化層之剝落，於本發明之一態樣中，可以固定或非固定電流密度或電壓進行該微弧氧化處理；或者，於本發明之另一態樣中，可以固定或非固定占空比進行該微弧氧化處理，但本發明並不僅限於此。更詳細地說，於本發明之一具體態樣中，可透過逐漸增加電流密度、電壓、或占空比之方式進行該微弧氧化處理；或者，於本發明之另一具體態樣中，透過逐漸降低電流密度、電壓、或占空比之方式進行該微弧氧化處理，但本發明並不僅限於此。此外，為能夠有效地形成該第一氧化層及該第二氧化層，於步驟(B)及步驟(C)中，可透過各種習知方式維持該酸性電解液及該鹼性電解液之溫度於一適當範圍中，從而最佳化該陽極氧化處理及該微弧氧化處理。舉例而言，於本發明之一態樣中，該酸性電解液及該鹼性電解液可各自獨立為0~20℃，但本發明並不僅限於此。

於上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法中，依據所採用之氧化處理參數及條件，於步驟(B)中，所形成之第一氧化層可為一具有多孔結構之非結晶性氧化鋁。類似地，於步驟(C)中，該第二氧化層則可為一具有緻密結構之結晶性氧化鋁。詳而言之，透過微弧氧化處理參數之調整，於接近基材之第二氧化層一側主要可為由α-Al₂ O₃ 所組成之結晶性氧化鋁(緻密層)，而於另一側則主要可為由γ-Al₂ O₃ 所組成之結晶性氧化鋁(疏鬆層)，但本發明並不僅限於此。

據此，即可透過上述本發明具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法製備同時兼具潤滑性、高耐磨、高耐熱及高硬度之鋁合金基材。

本發明之另一目的係在提供一種具耐磨潤滑特性之金屬基材，俾能透過上述具耐磨潤滑特性之金屬基材製造方法製備出同時兼具潤滑性、高耐磨、高耐熱及高硬度之鋁合金基材。

為達成上述目的，本發明之另一態樣係提供一種具耐磨潤滑特性之金屬基材，係依據上述具耐磨潤滑特性金屬基材之製造方法而製得。

於上述具耐磨潤滑特性之金屬基材中，所製得之具耐磨潤滑特性之金屬基材係包括：一基材，其可為鋁或鋁合金；一第一氧化層，其設置於該基材表面且可為一具有多孔結構之非結晶性氧化鋁；一固體潤滑層，其可為一連續或非連續層；以及一第二氧化層，其中，該固體潤滑層可位於該第一氧化層及該第二氧化層之間，或可位於該第二氧化層之表面，且該第二氧化層可為由該基材氧化所形成具有緻密結構之結晶性氧化鋁，或可由該第一氧化層在微弧氧化過程高溫轉變而成具有緻密結構之結晶性氧化鋁。再者，該第二氧化層更可包含一潤滑材料。

於上述具耐磨潤滑特性之金屬基材中，該金屬基材表面氧化層之摩擦係數可為0.01至0.25，該金屬基材表面氧化層之硬度可為400Hv至1500Hv，但本發明並不僅限於此。

1‧‧‧表面處理裝置

11‧‧‧電解槽

111‧‧‧循環冷卻水

112‧‧‧電解液

113‧‧‧陰極

12‧‧‧攪拌單元

13‧‧‧控制單元

14‧‧‧電源

15‧‧‧陽極

2,3‧‧‧具耐磨潤滑特性金屬基材

20,30‧‧‧基材

21,31‧‧‧第一氧化層

21’,31”‧‧‧第二氧化層

31’‧‧‧經擴孔處理之第一氧化層

32‧‧‧固體潤滑層

221,321‧‧‧潤滑材料

322‧‧‧介質

圖1係本發明電極氧化裝置之裝置示意圖。

圖2A至2D係本發明實施例1之具耐磨潤滑特性金屬基材製造方法流程示意圖。

圖3A至3F係本發明實施例2之具耐磨潤滑特性金屬基材製造方法流程示意圖。

請參考圖1，係於基材上形成第一氧化層及第二氧化層所需之電極氧化裝置1之裝置示意圖，其中，該氧化裝置1係包括：一電解槽11，係用於容置一電解液112；一攪拌單元12，係用於攪拌該電解液112；一控制單元13，係用於控制一電源14所輸出之電流密度、電壓等參數。於上述電極氧化裝置中，若使用一酸性電解液作為該電解液 112，則該電極氧化裝置可提供一陽極氧化處理；若使用一鹼性電解液作為該電解液112，則該電極氧化裝置可提供一微弧氧化處理。此外，該電解槽11係設計為一中空殼體，以便利用一循環冷卻水111維持該電解液112之溫度。再者，該電解槽內壁係為不鏽鋼材質，以作為氧化反應所需之陰極113；而氧化反應所需之陽極15係為後續所使用之鋁合金試片。另外，於本發明之電極氧化裝置中，可視反應條件而將陽極15任意變化為水平方向或垂直方向設計，以符合使用者的需求。

金屬基材之前處理

於本發明中，所採用之基材係為面積5×2.5cm² 、厚度2mm的5052鋁合金試片(Si+Fe 0.45%、Cu 0.10%、Mn 0.10%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0.10%，其它為鋁)。一般而言，於大氣中，鋁表面容易生成一氧化膜，以保護內部鋁金屬不被腐蝕破壞。是以，以下實施例所使用之基材皆已透過下述處理去除表面氧化膜，以利於製備所需之具耐磨潤滑特性之金屬基材。處理方法如下：首先，以碳化矽水砂紙將基材拋至2000#去除表面氧化膜，再利用2.5至10%氫氧化鈉浸泡2至10分鐘去除殘餘氧化物與油脂，然後置入丙酮溶劑於超音波中震盪15至60分鐘，清除殘餘之雜質，最後於室溫乾燥。

實施例1

請參考圖2A至2D，係此實施例1之具耐磨潤滑特性金屬基材2之製造方法流程示意圖。請先參考圖 2A，係提供一基材20，該基材20係為上述經處理之鋁合金試片。接著，請一併參考圖1，係將該基材20連接至圖1之電源14，並浸置於一酸性電解液中進行一陽極氧化處理製程，其中，該酸性電解液係以硫酸、磷酸、草酸或其組合以一定比例配置。於陽極氧化處理的過程中，該酸性電解液之溫度係透過圖1中的循環冷卻水111維持於0~10℃，且其pH值係維持於4左右。該陽極氧化處理製程之電流密度為0.2至5A/dm² ，電壓為15V至150V，且氧化時間係為5至30分鐘。是以，請參考圖2B，於陽極氧化處理製程完成後，該基材20表面係形成一含多孔結構非結晶性氧化鋁之第一氧化層21。接著，經適當清洗步驟後，再將該表面形成有第一氧化層21之基材20連接至圖1之電源14，並浸置於一鹼性電解液中進行一微弧氧化處理製程，其中，該鹼性電解液係以矽酸鹽、磷酸鹽類及鎢酸鹽以一定比例配置，並且於該鹼性電解液中添加0.2至10g/L之潤滑材料，其中，該潤滑材料係為以十二烷基硫酸鈉包覆之聚四氟乙烯顆粒。於該微弧氧化處理製程中，係以逐步將電流密度由1增加至10A/dm² ，電壓為200V至800V，占空比為50%至90%，且氧化時間係為5至60分鐘。是以，請參考圖2C及2D，於微弧氧化處理製程後，該第一氧化層21表面係形成一含有潤滑材料221之第二氧化層21’，其中，該第二氧化層21’係為藉由微弧氧化處理而形成之具有緻密結構之結晶性氧化鋁，或該第二氧化層21’係為藉由第一氧化層21轉變形成之具有緻密結構之結晶性氧化鋁。

據此，由圖2A至2D所示之具耐磨潤滑特性金屬基材2之製造方法流程示意圖，即可製備一具耐磨潤滑特性金屬基材2，其包括：一基材20，係為上述經處理之鋁合金試片；一第一氧化層21；以及一含有潤滑材料221之第二氧化層21’，其中，該第一氧化層21係為一含多孔結構非結晶性氧化鋁，該第二氧化層21’係為一具有緻密結構之結晶性氧化鋁，該潤滑材料221係為聚四氟乙烯。

上述所製備具耐磨潤滑特性之金屬基材2中，該金屬基材表面第二氧化層21’之膜厚係為15μm以上，摩擦係數係為0.2以下，硬度係為400Hv以上，平均粗糙度(Ra)係為1.5μm以下，且該金屬基材可耐72小時以上之鹽霧測試。

實施例2

請參考圖3A至3F，係此實施例2之具耐磨潤滑特性金屬基材3之製造方法流程示意圖。請參考圖3A及3B，係以與實施例1相同之方式將該基材30進行陽極氧化處理，從而於該基材30表面形成一第一氧化層31。接著，請參考圖3C，係將上述經陽極氧化處理之基材30浸置於一磷酸溶液以進行一擴孔處理，從而完成一經擴孔處理之第一氧化層31’。請繼續參考圖3D及3E，係將一含有潤滑材料321及一介質322(例如，含有溶劑、無機酸、及烷氧矽化物等混和液)之溶膠凝膠溶液塗佈於該經擴孔處理之第一氧化層31’上，並且待其形成凝膠體後，利用一刮刀去除部分之凝膠體並加熱乾燥該凝膠體，從而形成一固體潤滑層32。於該固體潤滑層32中，該介質322係為習知用於溶膠凝膠法之金屬無機鹽或醇鹽，該潤滑材料321係為聚四氟乙烯顆粒。最後，再將該表面依序形成有經擴孔處理之第一氧化層31’及固體潤滑層32之基材30連接至圖1之電源14，並浸置於一鹼性電解液中進行一如實施例1所述之微弧氧化處理製程。如圖3F所示，該經擴孔處理之第一氧化層31’表面係形成一含有潤滑材料321之第二氧化層31”，其中，該第二氧化層31”係為由該基材30及該第一氧化層31’形成之具有緻密結構之結晶性氧化鋁。

據此，由圖3A至3F所示之具耐磨潤滑特性金屬基材3之製造方法流程示意圖，即可製備一具耐磨潤滑特性金屬基材3，其包括：一基材30，係為上述經處理之鋁合金試片；經擴孔處理之第一氧化層31’；固體潤滑層32；以及一含有潤滑材料321之第二氧化層31”，其中，該潤滑材料321來自於該固體潤滑層32或來自於該鹼性電解液中，且該經擴孔處理之第一氧化層31’係為一含多孔結構非結晶性氧化鋁，該第二氧化層31”係為一具有緻密結構之結晶性氧化鋁，該潤滑材料321係為聚四氟乙烯。

上述所製備具耐磨潤滑特性之金屬基材3中，該金屬基材第二氧化層31”之膜厚係為15μm以上，摩擦係數係為0.2以下，硬度係為400Hv以上，平均粗糙度(Ra)係為1.5μm以下，該金屬基材可耐72小時以上之鹽霧測試。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

2‧‧‧具耐磨潤滑特性金屬基材

20‧‧‧基材

21‧‧‧第一氧化層

21’‧‧‧第二氧化層

221‧‧‧潤滑材料

Claims

一種具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其步驟包括：(A)提供一基材，該基材係為鋁或鋁合金；(B)將該基材浸置於一酸性電解液中，並藉由一陽極氧化處理使該基材表面形成一第一氧化層；(C1)：塗佈一固體潤滑層於該第一氧化層表面；以及(C)將該基材浸置於一鹼性電解液中，並藉由一微弧氧化處理使該第一氧化層表面形成一第二氧化層；其中，該酸性電解液、該鹼性電解液、及該固體潤滑層之係包括一潤滑材料。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，於步驟(C1)之後與步驟(C)之前，更包括一步驟(C2)：去除部分該固體潤滑層以露出部分第一氧化層。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，於步驟(B)之後與步驟(C1)之前，更包括一步驟(B1)：將該基材浸置於一磷酸溶液以進行一擴孔處理。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，基於該酸性電解液或該鹼性電解液之總體積，該潤滑材料之固含量係為0.2至10g/L。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，該潤滑材料係包括聚四氟乙烯、二硫化鉬、硫化鎢、氮化硼、碳奈米纖維、硬脂酸鋅、或其組合。
如申請專利範圍第5項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，該潤滑材料更包括一界面活性劑。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，該酸性電解液係包括硫酸、磷酸、草酸、或其組合。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，該鹼性電解液係包括矽酸鹽、磷酸鹽類、鎢酸鹽或其組合。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(B)中，該陽極氧化處理之電流密度係為0.2至5A/dm² ，電壓係為15V至150V，氧化時間係為5至30分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(C)中，該微弧氧化處理之電流密度係為1至10A/dm² ，電壓係為200V至800V，占空比為50%至90%，氧化時間係為5至60分鐘。
如申請專利範圍第10項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(C)中，係以固定或非固定電流密度以進行該微弧氧化處理。
如申請專利範圍第10項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(C)中，係以固定或非固定電流或電壓以進行該微弧氧化處理。
如申請專利範圍第10項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(C)中，係以固定或非固定占空比進行該微弧氧化處理。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(B)及步驟(C)中，該酸性電解液及該鹼性電解液之溫度係各自獨立為0~20℃。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(B)中，該第一氧化層係為一具有多孔結構之非結晶性氧化鋁。
如申請專利範圍第1項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材之製造方法，其中，於步驟(C)中，該第二氧化層係為一具有緻密結構之結晶性氧化鋁。
一種具耐磨潤滑特性之金屬基材，係依據如申請專利範圍第1至16項中任一項所述之具耐磨潤滑特性金屬基材之製造方法而製得。
如申請專利範圍第17項所述之具耐磨潤滑特性之金屬基材，其中，該金屬基材之摩擦係數係為0.01至0.25，且該金屬基材之硬度係為400Hv至1500Hv。